KR101159184B1 - Street lamp and method for lighting street thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가로등 및 그의 도로 조명 방법에 관한 것으로, 차량 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광설계를 통해 도로 조명의 균제도 및 광량대비 평균휘도를 높이기 위한, 가로등 및 그의 도로 조명 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은, 가로등으로서, 차량 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖는 조명부; 및 상기 조명부를 수용하기 위한 하우징을 포함한다.The present invention relates to a street lamp and a road lighting method thereof, and to provide a street lamp and a road lighting method thereof to increase the average brightness of the road lighting and the average brightness of the road through an asymmetric light distribution design biased to the front light distribution with respect to the vehicle traveling direction. do.
To this end, the present invention is a street lamp, the lighting unit having an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the vehicle traveling direction; And a housing for accommodating the lighting unit.
Description
본 발명은 가로등 및 그의 도로 조명 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광설계를 통해 도로 조명의 균제도 및 광량대비 평균휘도를 높이기 위한, 가로등 및 그의 도로 조명 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a street lamp and a road lighting method thereof, and more particularly, to increase the uniformity of road lighting and average luminance to light intensity through an asymmetric light distribution design biased to front light distribution with respect to a vehicle traveling direction. Relates to a lighting method.
도로 조명 장치(이하 "가로등"이라 통칭함)는 보행자 통행의 안전 확보와 간선도로의 교통안전 및 원활한 교통소통을 목적으로 설치된다. 즉, 가로등은 야간에도 노면 상태나 주변 상황을 쉽게 파악하고, 앞뒤를 달리는 차량이나 마주오는 차량 등의 움직임도 쉽게 이해할 수 있는 도로 안정성을 제공하며, 운전자는 가로등 시설에 의한 도로상태나 전방 장애물을 용이하게 인식함으로써 안전운전을 도모할 수 있다. 일례로, 가로등은 고속도로, 간선도로 및 시가지 도로 등의 모든 도로에 설치됨에 따라, 적게는 30%, 크게는 80%까지 야간 교통사고를 감소시키는 것으로 알려져 있다.Road lighting devices (hereinafter referred to as "street lights") are installed for the purpose of ensuring the safety of pedestrian traffic, traffic safety on the main road, and smooth traffic communication. In other words, the street light provides easy road surface and road conditions at night, and provides road stability that makes it easy to understand the movement of vehicles moving forward and backward, and oncoming vehicles. By easily recognizing, safe driving can be achieved. For example, streetlights are known to reduce night traffic accidents by at least 30% and as much as 80% as they are installed on all roads such as highways, main roads and urban roads.
도 1은 종래의 대칭형 배광곡선을 갖는 가로등을 이용한 도로 조명 방법을 나타낸 개략 구성도이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 1의 도로 조명 방법에 따라 나타나는 지브라 패턴 도로 조명에 대한 예시도이다. 1 is a schematic configuration diagram showing a road lighting method using a street lamp having a conventional symmetric light distribution curve, and FIGS. 2A to 2C are exemplary views of zebra pattern road lighting appearing according to the road lighting method of FIG. 1.
현재 도로 조명에 적용되고 있는 일반적인 가로등(100)은, 금속재로 이루어져 지면에 고정되는 지주(104), 지주(104)의 상단에서 도로 측을 향하여 굽어진 암(106, arm), 암(106)의 자유 단부에 장착된 조명부(108)를 포함한다.The
가로등(100)은 인접 가로등(101)과 일정 간격, 예컨대, 도로 법규상 약 50m의 간격으로 떨어져 도로의 외측 경계 부분에 배치된다. 이때, 지주(104)의 높이는 대략 12m이고, 암(106)의 길이는 대략 1m 내지 2.5m이다. 또한, 암(106)는 수평선을 기준으로 대략 5°정도로 상향하는 기울기를 갖는다. The
특히, 조명부(108)는 지면을 향하여 상당히 넓게 퍼지는 빛을 제공하여 어두운 도로를 밝혀주기 위한 광원과 반사판을 구비하며, 광원으로부터 조사되는 빛은 반사판에 의해 지주(104)를 기준으로 노면(110)을 따라 좌우 대칭적으로 분포한다. 즉, 가로등(100)의 배광형태는 차량 진행방향에 대해 지주(104)를 기준으로 차량이 진입하는 영역을 비추는 배광을 전면배광, 차량이 진출하는 영역을 비추는 배광을 후면배광으로 구분하여 나타낼 수 있으며, 좌우 대칭적으로 전면배광과 후면배광이 분포함으로 전/후면 배광각도가 동일하다. 여기서, 조명부(108)의 광원으로 사용되는 램프로는 할로겐 램프(halogen lamp), 수은 램프, 메탈 할라이드 램프(metalhalide lamp), 나트륨 램프(natrium lamp), LED(Light Emitting Diode) 램프 등이 사용될 수 있다.In particular, the
일반적으로, 도로 조명은 국제조명위원회(Commission Internationale de I'Eclairage: CIE)의 국제 기준이 적용됨이 바람직하고, 한국산업기준(KS)에서도 이를 반영하고 있다. In general, the road lighting is preferably applied to the international standards of the Commission Internationale de I'Eclairage (CIE), which is reflected in the Korea Industrial Standard (KS).
하지만, 현재 우리나라의 경우에는 LED 가로등의 도로 조명 설계시에 노면의 형상과 장애물을 파악하는데 있어서 가장 큰 영향을 미치는 요소로서 노면의 밝기를 계산하는 방식이 국제기준과 상이하다. 즉, 우리나라의 경우에는 노면의 밝기를 국제 기준인 휘도(luminance) 중심 설계가 아닌 조도(illuminance) 중심 설계를 이용하여 계산하고 있다. 이는 운전자 측면에서 바라본 노면의 밝기(즉, 휘도 중심의 기준)가 아니라, 도로의 전체적인 밝기(즉, 조도 중심의 기준)를 기준으로 채용하고 있음을 의미한다. 실제로 운전자가 노면을 보는 것은 조명부(108)의 광원으로부터 조사된 빛이 노면에서 반사되어 운전자의 눈에 들어오는 빛이기 때문에, 이를 가장 잘 나타내는 양은 조도가 아니라 휘도이다.However, in Korea, the method of calculating the brightness of the road surface is different from the international standard as the most influential factor in identifying the shape and obstacles of the road surface when designing road lighting of LED street lights. That is, in the case of Korea, the brightness of the road surface is calculated using the luminance center design rather than the international standard. This means that the road is adopted based on the overall brightness of the road (ie, the center of roughness) rather than the brightness of the road surface (that is, the center of luminance). In fact, the driver sees the road surface because the light irradiated from the light source of the
그런데, 차량(112) 운전자 입장에서는 도 1과 같이 대칭형 배광구조를 갖는 가로등(100)의 경우에, 줄무늬처럼 밝은 영역과 어두운 영역이 반복되는 얼룩무늬 형태의 패턴[즉, 지브라 패턴(zebra pattern)]으로 조사되는 노면을 본다(도 2a 내지 도 2c 참조). 이는 도 1과 같은 전/후면 대칭형 배광구조를 갖는 가로등(100)이 설치된 경우에 후면배광의 휘도가 전면배광의 휘도에 비해 상대적으로 떨어져 밝음과 어두움이 교대로 반복하면서 나타나기 때문이다. However, in the case of the
또한, 가로등(100)은 도로표면의 반사효율이 낮은 부분에 대해서도 조사하기 때문에 도로조명의 효율이 떨어진다. 이는 에너지 효율이 낮음을 의미하고, 에너지 효율이 중시되는 현상황에 적합하지 않다.In addition, the
궁극적으로 가로등(100)은 사용자, 특히 차량 운전자를 위해 존재한다. 하지만, 우리나라의 가로등(100)은 불규칙한 노면의 밝기로 인해 운전자에게 쉽게 피로감을 준다. 즉, 사람의 눈은 주변의 밝기에 따라 동공의 크기가 조절되면서 환경에 적응하는데, 가로등(100)의 밝기가 일정하게 유지되지 않을 때 피로를 쉽게 느끼게 된다.Ultimately,
대부분의 우리나라 가로등(100)은 도로 위를 얼마나 밝게 비추느냐에 초점이 맞춰 있어 지주 바로 아랫부분만 환하게 비출 뿐, 50m 간격으로 떨어져 설치된 가로등(100) 간 그늘에 대해 고려되지 않았다. 즉, 우리나라의 가로등(100)은 배광곡선을 거의 고려하지 않아 균제도가 일정하지 않기 때문에, 전술한 바와 같은 지브라 패턴형 도로 조명이 이루어지고 있다.Most
이러한 이유로, 대부분의 가로등(100)은 운전자의 눈이 쉽게 피로감을 느끼게 하고, 그에 따라 오히려 교통사고를 유발하는 원인이 된다. 일례로, 균제도가 일정하지 못한 도로에서는 보행자가 도로를 가로지를 경우에 이를 발견하기가 쉽지 않다. 이때, 운전자는 평균조도가 기준에 적합하더라도 노면의 명암차이가 큰 경우와 같이 균제도가 고르지 않은 경우에, 어두운 곳에 놓여있는 장애물을 파악하기 어렵다. 운전자는 설사 노면이 조금 어둡더라도 빛이 고르게 퍼져 있는 경우(즉, 균제도가 고른 경우)에 오히려 안전하게 운전할 수 있다.For this reason,
이와 같이, 현재 우리나라의 가로등(100)은 도로 확장 등에 따라 수요가 증가하는 추세에 있지만 국제기준과 달리 운전자 중심이 아닌 도로 중심으로 관리됨에 따라, 최적의 가로등(100) 효율과 도로 조명을 제공하지 못하고 있는 실정이다.As such, the
최근 들어, 도로 조명 전문가들은 평균조도를 일정 수준으로 유지하는 기준에 기반한 양적 측면에서 균제도(uniformity ratio of illuminance) 및 글레어(glare, 눈의 거슬림 정도) 등을 고르게 하기 위한 배광곡선(candlepower distribution curve)에 대한 질적 측면에 대해 연구를 진행하고 있다.In recent years, road lighting professionals have used a candlepower distribution curve to even out the uniformity ratio of illuminance and glare in terms of quantitative criteria based on maintaining a constant level of average illuminance. We are conducting research on qualitative aspects.
전술한 바와 같이, 가로등(100)의 질적인 요소로서 반드시 고려해야 하는 요소는 균제도와 글레어이다. 여기서, 균제도는 조도의 최소값을 평균조도값으로 나눈 값으로 조명공간에서 빛의 균일한 정도를 나타내고, 글레어는 가로등(100) 불빛 등으로 인해 운전자에게 나타나는 눈부심, 불쾌감을 의미한다. 아울러, 배광곡선은 조명기구로부터 나오는 빛의 양과 방향을 알 수 있도록 표와 그래프로 나타낸 것으로서, 광원(즉, 조명기구)의 각 방향에 대한 광도분포인 배광을 광원 중심으로 통과하는 평면위와 수직면위에 표시한다. As described above, the elements that must be considered as qualitative elements of the
운전자 입장에서는 설사 노면이 조금 어둡더라도 빛이 고르게 퍼져 있고 눈부심 현상이 줄어드는 경우에 오히려 가로등(100)의 질적인 상태가 좋다. 그런데, 현재 국내 가로등(100)은 너무 밝다. 일례로, 서울의 경우에는 가로등(100) 기준이 30룩스(lux)인 반면에 유럽의 경우에 7~8룩스 정도에 불과하다. 다만, 유럽의 경우에는 빛의 균제도가 뛰어나기 때문에 우리나라보다 야간 교통사고율이 낮다.From the driver's point of view, even if the road surface is a little dark even if the light is evenly spread and the glare is reduced, the quality of the
따라서, 가로등(100)은 보다 적은 자원과 에너지로 고효율의 운영환경을 구현할 뿐만 아니라, 교통안전에 효과적인 조명환경을 실현할 수 있는 방향으로 연구개발이 진행될 필요가 있다.Therefore, the
특히, 대한민국 공개특허 제 2007-98226 호에는 해무나 안개를 고려하여 가로등 광원이 차량의 진행방향으로 더 편중되어 조사되도록 헤드의 설치각도를 폴을 기준으로 10°~20°범위로 기울인 도로 조명 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 도로 조명 방법은 해무나 안개가 상습적으로 발생하는 도로에서 필요하나 휘도 측면에서 광효율을 비효과적으로 사용하는 조명 방법이므로 일반적인 도로 조명에는 바람직하지 못하다.In particular, Korean Patent Publication No. 2007-98226 discloses a road lighting method in which the installation angle of the head is inclined in the range of 10 ° to 20 ° based on the pole so that the street light source is more intensively irradiated in the traveling direction of the vehicle in consideration of sea fog or fog. Is proposed. However, such a road lighting method is required for roads where haze or fog occur regularly, but it is not preferable for general road lighting since it is an illumination method that uses light efficiency in terms of brightness.
또한, 도로조명은 에너지 절감을 위해 도로의 반사효율이 높은 부분을 집중으로 조명함으로써 효율적인 방식이 제안될 필요성이 있다.In addition, road lighting needs to be proposed in an efficient manner by intensively illuminating the high reflection efficiency of the road to save energy.
따라서 상기와 같은 종래 기술은 가로등을 설치하여 조도 중심의 도로 조명을 제공함에 따라 지브라 패턴이 발생하고, 그에 따라 운전자 중심이 아닌 도로 중심의 도로 환경을 구현하여 궁극적으로 운전자의 안전운전을 위한 가로등 본연의 기능을 효과적으로 수행하지 못하는 문제점이 있고, 도로표면의 반사율을 고려하지 않아 광량대비 휘도효율(즉, 등기구로부터 나오는 광량대비 운전자가 직접 도로의 밝은 정도를 보는 비율)이 낮은 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.Therefore, the above-described conventional technology generates a zebra pattern by installing street lights to provide road lighting centered on illuminance, thereby realizing a road-centered road environment instead of a driver center, thereby ultimately intrinsic to street lights for driver's safe driving. There is a problem that does not effectively perform the function of the problem, and does not consider the reflectance of the road surface, there is a problem that the luminance efficiency (that is, the ratio that the driver directly sees the brightness of the road directly compared to the amount of light coming from the luminaire) has a low problem. It is a problem of the present invention to solve the problem.
따라서 본 발명은 차량 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광설계를 통해 도로 조명의 균제도 및 광량대비 평균휘도를 높이기 위한, 가로등 및 그의 도로 조명 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a street lamp and a road lighting method thereof to increase the uniformity of road lighting and average luminance to light quantity through an asymmetric light distribution design focused on front light distribution with respect to a vehicle traveling direction.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 가로등으로서, 차량 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖는 조명부; 및 상기 조명부를 수용하기 위한 하우징을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention, a street lamp, the lighting unit having an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the vehicle traveling direction; And a housing for accommodating the lighting unit.
또한, 상기 조명부는, 다수의 광원을 포함하며, 각각의 광원은 조명블록을 통해 형성되며, 틸트(tilt), 오리엔트(orient) 및 빛의 퍼짐 정도를 설정하여 차량 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the lighting unit includes a plurality of light sources, each light source is formed through the light block, and set the degree of tilt (tilt), orient and spread of light to bias the front light distribution with respect to the vehicle traveling direction It has asymmetric light distribution curve.
또한, 상기 조명부는, 차량의 진행방행에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 좌우측 광원의 개수를 상이하게 탑재하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lighting unit is characterized in that the number of left and right light sources differently mounted in order to have an asymmetric light distribution curve biased to front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle.
또한, 상기 조명부는, 차량의 진행방행에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 좌우측 광원에 적용된 다이오드 렌즈의 퍼짐각도를 상이하게 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the illumination unit is characterized in that to set the spread angle of the diode lens applied to the left and right light sources in order to have an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle.
또한, 상기 조명부는, 차량의 진행방행에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 좌우측 광원에 인가되는 전류량을 상이하게 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the illumination unit is characterized in that the amount of current applied to the left and right light sources differently set to have an asymmetric light distribution curve biased to front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle.
또한, 상기 조명부는, 차량의 진행방행에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 좌우측 광원에 반사각도가 상이한 리플렉터(reflector)를 장착하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lighting unit, in order to have an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle, characterized in that for mounting the reflectors (reflectors) with different reflection angles on the left and right light sources.
또한, 상기 조명부는, 소정의 이격 거리 만큼 떨어진 도로 지점의 반사광이 운전자의 눈에 직접적으로 직사광이 도달하지 않도록 배광곡선을 설정하여 글레어(glare)를 방지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lighting unit is characterized in that the glare by setting the light distribution curve so that the direct light does not directly reach the driver's eyes reflected light of the road point separated by a predetermined distance.
또한, 상기 조명부는, 광원이 LED 램프인 것을 특징으로 한다.In addition, the lighting unit is characterized in that the light source is an LED lamp.
한편, 본 발명은 가로등을 사용한 다수의 도로 조명 방법으로서, 차량 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖는 다수의 가로등을 균일한 간격으로 배치하는 단계; 및 상기 다수의 가로등을 통해 도로에 빛을 조사하여 각각의 가로등을 기준으로 차량 진행 방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광을 구현하는 단계를 포함한다.On the other hand, the present invention is a plurality of road lighting method using a street light, comprising the steps of: disposing a plurality of street lights having an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the vehicle traveling direction; And irradiating light onto a road through the plurality of street lights to implement asymmetric light distribution biased to front light distribution with respect to a vehicle traveling direction based on each street light.
한편, 본 발명은 각각의 가로등을 기준으로 차량의 진행방향으로 비대칭 배광을 실시하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the present invention is characterized in that the asymmetric light distribution in the traveling direction of the vehicle on the basis of each street light.
상기한 바와 같이, 본 발명은 차량 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광구조를 형성함으로써 도로 조명의 균제도와 광량대비 평균휘도를 높이는 효과가 있다.As described above, the present invention forms an asymmetric light distribution structure that is biased to the front light distribution with respect to the vehicle traveling direction, thereby increasing the uniformity of the road lighting and increasing the average luminance to the light quantity.
또한, 본 발명은 휘도 중심의 도로 조명을 구현하여 도로를 비추는 가로등의 휘도를 일정하게 유지함으로써 운전자에게 피로감을 주지 않는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that does not give fatigue to the driver by maintaining a constant brightness of the street light to illuminate the road by implementing the road-centered brightness.
더욱이, 본 발명은 가로등에 대한 에너지 고효율의 운영환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.Moreover, the present invention has the effect of providing an energy efficient operating environment for the street light.
또한, 본 발명은 운전자 중심의 도로 조명 환경을 제공함으로써 가로등 본연의 기능인 교통안전에 효과적인 조명환경을 실현하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of realizing an effective lighting environment for traffic safety, which is a function of street lamps, by providing a driver-centered road lighting environment.
또한, 본 발명은 도로표면의 반사율을 고려하여 광량대비 휘도효율(즉, 등기구로부터 나오는 광량대비 운전자가 직접 도로의 밝은 정도를 보는 비율)을 향상하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of improving the luminance efficiency (that is, the ratio of the driver directly seeing the brightness of the road to the amount of light coming from the luminaire) in consideration of the reflectance of the road surface.
도 1은 종래의 대칭형 배광곡선을 갖는 가로등을 이용한 도로 조명 방법을 나타낸 개략 구성도,
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 도로 조명 방법에 따라 나타나는 지브라 패턴 도로 조명에 대한 예시도,
도 3은 가로등의 입사광의 입사각도에 따른 반사광의 광량에 대한 설명도,
도 4는 본 발명에 따른 가로등을 이용한 도로 조명에 대한 설명도,
도 5는 도 4에서 운전자 위치에 대한 설명도,
도 6a는 본 발명에 따른 가로등의 조명부에 대한 일실시예 단면도,
도 6b는 도 6a의 조명부에 적용된 하우징에 대한 사시도,
도 6c는 도 6a의 조명부에 탑재되는 조명블록의 틸트값에 대한 설명도,
도 6d는 도 6a의 조명부에 의한 비대칭 배광구조에 대한 설명도,
도 6e는 도 6a의 조명부에 대한 배광곡선을 나타낸 도면,
도 6f는 도 6a의 조명부를 실제 가로등에 적용한 경우에 나타나는 평균 휘도에 대한 분포도,
도 7a는 도 6a의 조명부에 대한 제 1 변형예에 대한 설명도,
도 7b는 도 6a의 조명부에 대한 제 2 변형예에 대한 설명도,
도 7c는 도 6a의 조명부에 대한 제 3 변형예에 대한 설명도,
도 7d는 도 6a의 조명부에 대한 제 4 변형예에 대한 설명도,
도 8a 및 도 8b는 도로에 대칭 및 비대칭 배광구조를 갖는 가로등을 적용한 경우의 평균휘도에 대한 분포도,
도 9a는 비대칭 배광구조에서 비대칭 정도에 따른 광량 절약 효율을 나타낸 그래프,
도 9b는 비대칭 배광구조에서 가로등과 인접 가로등과의 간격에 따라 필요한 광량을 나타낸 그래프,
도 9c는 비대칭 배광구조에서 가로등의 높이에 따라 필요한 광량을 나타낸 그래프이다.1 is a schematic configuration diagram showing a road lighting method using a street lamp having a conventional symmetric light distribution curve;
2A to 2C are exemplary views of zebra pattern road lights appearing according to the road lighting method of FIG. 1;
3 is an explanatory diagram for the light amount of reflected light according to an incident angle of incident light of a street lamp;
4 is an explanatory diagram of road lighting using a street lamp according to the present invention;
5 is an explanatory diagram of a driver's position in FIG. 4;
Figure 6a is a cross-sectional view of an embodiment of the lighting unit of the street lamp according to the present invention,
6B is a perspective view of a housing applied to the lighting unit of FIG. 6A;
6C is an explanatory diagram of a tilt value of the lighting block mounted on the lighting unit of FIG. 6A;
6D is an explanatory diagram of an asymmetric light distribution structure by the lighting unit of FIG. 6A;
6E is a view showing a light distribution curve for the lighting unit of FIG. 6A;
FIG. 6F is a distribution chart of the average luminance shown when the lighting unit of FIG. 6A is applied to an actual street light. FIG.
7A is an explanatory diagram of a first modification of the lighting unit of FIG. 6A;
7B is an explanatory diagram of a second modification of the lighting unit of FIG. 6A;
7C is an explanatory diagram of a third modified example of the lighting unit of FIG. 6A;
7D is an explanatory diagram of a fourth modification of the lighting unit of FIG. 6A;
8A and 8B are distribution charts of average luminance when a street lamp having a symmetrical and asymmetric light distribution structure is applied to a road;
9A is a graph showing light saving efficiency according to asymmetry degree in an asymmetric light distribution structure;
Figure 9b is a graph showing the amount of light required according to the distance between the street light and the adjacent street light in the asymmetric light distribution structure,
Figure 9c is a graph showing the amount of light required according to the height of the street light in the asymmetric light distribution structure.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It can be easily carried out. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 설명에 앞서, 후술할 가로등(100)은 설명의 편의상 도 1에 언급한 지주(104), 암(106) 및 조명부(108)의 구성요소를 동일하게 구비하며, 그에 따라 동일한 도면 부호를 부여하여 설명하기로 한다. 여기서, 조명부(108)는 LED 램프를 이용하는 경우에 대해 설명한다.Prior to the description of the present invention, the
도 3은 가로등의 입사광의 입사각도에 따른 반사광의 광량에 대한 설명도이다.3 is an explanatory diagram for the light amount of reflected light according to an incident angle of incident light of a street lamp.
도 3에 도시된 바와 같이, 차량(112)의 운전자는 가로등(100)으로부터 노면에 조사되는 입사광의 입사각도에 따라 빛의 세기가 각기 다른 반사광을 본다.As shown in FIG. 3, the driver of the
즉, 차량(112)의 진행방향에 대한 전면배광의 경우[즉, 도 3의 (a) 내지 (c)]에는 운전자에 도달된 반사광이 많고(즉, 운전자측으로 도로의 반사율이 높음), 후면배광의 경우[즉, 도 3의 (d) 및 (e)]에는 운전자에 도달된 반사광이 적다(즉, 운전자측으로 도로의 반사율이 낮음). That is, in the case of front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle 112 (that is, (a) to (c) of FIG. 3), the reflected light reaching the driver is large (that is, the reflectance of the road is high toward the driver side), and the rear In the case of light distribution (i.e., (d) and (e) of FIG. 3), the reflected light reaching the driver is small (that is, the reflectance of the road is low toward the driver side).
이때, 후면배광의 경우에는 차량(112)의 진행방향으로 가로등(100)의 입사광이 입사되기 때문에, 해당 입사광에 대한 반사광 역시 차량(112)의 진행방향으로 대부분이 나오게 된다. 차량(112)의 운전자는 노면의 반사광을 통해 도로의 상태를 식별하는데, 이러한 반사광이 적게 들어올 때 노면이 어두운 영역으로 보여 도로의 상태를 식별하기 어렵다. At this time, in the case of the rear light distribution, since the incident light of the
이와 같이 가로등(100)의 전면배광에 의해 운전자에게 도달하는 반사광이 많고 후면배광에 의해 운전자에게 도달하는 반사광이 적다. 그에 따라, 동일한 광량의 가로등을 설치하는 경우, 본 발명에 따른 비대칭 배광구조의 전면배광 도로 조명 방식은 종래의 대칭 배광구조의 도로 조명 방식에 비해 평균 휘도가 더 크게 나타난다. 즉, 비대칭 배광구조의 전면배광 도로 조명 방식은 대칭 배광구조의 도로 조명 방식에 비해 조명 효율이 더 높고 운전자 중심의 배광설계 방식을 제공한다.As described above, the reflected light reaching the driver by the front light distribution of the
도 4는 본 발명에 따른 가로등을 이용한 도로 조명에 대한 설명도이고, 도 5는 도 4에서 운전자 위치에 대한 설명도이다.4 is an explanatory diagram of road lighting using a street lamp according to the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram of a driver position in FIG. 4.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가로등(100)은, 도로에 대한 광집중도를 비대칭적으로 차별화시키는 배광구조가 설정됨으로써, 밝은 영역과 어두운 영역이 교대로 반복되는 지브라 패턴을 방지하여 영역별로 균일한 휘도의 도로 상태를 구현한다.As shown in FIG. 4, the
특히, 가로등(100)은 후면배광에 비해 전면배광에 편중된 비대칭 배광구조가 설정되는데, 차량(112)의 진입측에 있는 인접 가로등(101)의 어두운 영역[즉, 인접 가로등(101)의 후면배광 영역]에 대해 광집중도를 높여 지브라 패턴에 의한 불균일한 휘도의 도로 상태를 총광량 대비 균제도가 우수한 도로 상태를 구현할 수 있다.In particular, the
이러한 가로등(100)은 전면배광을 통해 인접 가로등(101)의 어두운 영역(즉, 후면배광 영역)을 보완하고, 그에 따라 인접 가로등(101)의 전면배광 영역과 동일한 수준의 휘도를 갖는 도로 상태를 제공한다.The
이때, 가로등(100)은 인접 가로등(101)의 어두운 영역에 대해 차량(112)의 진행방향에 대응하는 방향으로 입사광을 입사시켜, 해당 입사광의 반사광을 차량(112)의 운전자에게 대부분 도달시킨다. 이는 운전자에게 도달하는 빛의 효율이 좋은 각도로 빛을 더 많이 조사하여 가로등(100)으로부터 동일한 광량이 나오더라도 노면의 휘도가 더 좋아지도록 하기 위함이다.At this time, the
부가적으로, 가로등(100)은 차량(112)의 진행방향에 대한 전면배광에 대해서만 조사하고 후면배광에 대해서 조사하지 않는 단일방향의 비대칭 배광곡선을 형성할 수도 있다.In addition, the
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 가로등(100)의 전면배광 구조는 반사광에 의한 글레어를 발생시키기 때문에 이러한 글레어를 방지할 수 있는 조건을 고려하여 배광구조를 설계한다.On the other hand, as shown in Figure 5, since the front light distribution structure of the
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결과적으로, 가로등(100)의 전면배광 구조는 반사율이 높은 영역에 대한 빛의 조사비중을 높임으로써, 가로등(100)의 총광량대비 평균휘도를 높이며, 운전자가 보다 균일하고 밝은 도로를 주행할 수 있도록 한다. 즉, 운전자는 노면의 균제도가 일정하지 않기 때문에 쉽게 눈의 피로를 느끼는데, 가로등에 의해 도로에 비추는 조명 휘도가 일정하게 유지됨으로써 피로감을 덜 느끼게 된다.As a result, the front light distribution structure of the
도 6a는 본 발명에 따른 가로등의 조명부에 대한 일실시예 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 조명부에 적용된 하우징에 대한 사시도이고, 도 6c는 도 6a의 조명부에 탑재되는 조명블록의 틸트값에 대한 설명도이고, 도 6d는 도 6a의 조명부에 의한 비대칭 배광구조에 대한 설명도이고, 도 6e는 도 6a의 조명부에 대한 배광곡선을 나타낸 도면이고, 도 6f는 도 6a의 조명부를 실제 가로등에 적용한 경우에 나타나는 평균 휘도에 대한 분포도이다.Figure 6a is a cross-sectional view of an embodiment of the lighting unit of the street lamp according to the present invention, Figure 6b is a perspective view of a housing applied to the lighting unit of Figure 6a, Figure 6c is a tilt value of the lighting block mounted on the lighting unit of Figure 6a FIG. 6D is an explanatory diagram of an asymmetric light distribution structure by the lighting unit of FIG. 6A, FIG. 6E is a diagram showing a light distribution curve for the lighting unit of FIG. 6A, and FIG. 6F is a view showing the lighting unit of FIG. 6A applied to an actual street light. It is a distribution chart of the average luminance appearing in the case.
도 6a에 도시된 바와 같이, 가로등(100)의 조명부(108)는 좌우 비대칭형 배광곡선을 형성할 뿐만 아니라 글레어를 방지할 수 있는 시야 각도(cutoff angle)를 갖도록 다수의 LED 램프를 하우징 내에 배치한다. As shown in FIG. 6A, the
여기서, 조명부(108)의 하우징은 원형의 단면을 가지며, 도로의 지면과 평행한 평면으로 형성된 상부 플레이트, 상부 플레이트를 기준으로 예각을 가져 경사지며 상부 플레이트의 외주면 둘레를 따라 평면으로 형성된 측면 플레이트를 포함한다(도 6b 참조). 이때, LED 램프는 지면과 평행한 수평선을 기준으로 임의의 각도로 기울어진 정도(즉, 0°~90°)를 나타내는 '틸트(TILT)', 지면과 평행한 수평면에서 임의의 지점을 기준으로 임의의 각도로 벌어진 정도(즉, 0°~360°)를 나타내는 '오리엔트(ORIENT)'를 통해 경사각도 및 경사면을 설정하여 배치한다. 아울러, LED 램프는 소정의 각도(여기서는 25°, 42°를 이용함)로 빛의 퍼짐을 구현하는 '다이오드 렌즈'를 채용하여 배광면적을 조정한다. Here, the housing of the
도 6a의 조명부(108)는 총 57개의 LED 램프를 탑재하는데, 이때 3개의 LED 램프를 묶어 19개의 조명블록(108a 내지 108s)을 형성하고 이들을 그룹(제 1 그룹 내지 제 9 그룹)으로 결합하여 하우징에 탑재한다. 이때, LED 램프는 고유의 퍼짐 각도를 갖는 다이오드 렌즈를 구비한다.The
여기서, 조명블록(108a 내지 108s)은 소정의 틸트값을 갖는 상태로 배치하며, 그룹을 형성할 때 LED 램프의 조사거리를 차별화하여 빛을 조사할 수 있도록 1단 내지 3단으로 나란하게 결합한다.Here, the lighting blocks (108a to 108s) are arranged in a state having a predetermined tilt value, when forming a group to combine side by side in one to three stages so as to irradiate light by differentiating the irradiation distance of the LED lamp. .
이때, 1단 그룹은 제 1 그룹[즉, 조명블록(108a)]과 제 9 그룹[즉, 조명블록(108s)]이다. 2단 그룹은 제 2 그룹[즉, 조명블록(108b,108c)], 제4 그룹[즉, 조명블록(108g, 108h)], 제 6 그룹[즉, 조명블록(108l, 108m)] 및 제 8 그룹[즉, 조명블록(108g, 108r)]이다. 3단 그룹은 제 3 그룹[즉, 조명블록(108d, 108e, 108f)], 제 5 그룹[즉, 조명블록(108i, 108j, 108k)] 및 제 7 그룹[즉, 조명블록(108n, 108o, 108p)]이다.At this time, the first stage group is the first group (ie, the
일례로, 도 6c를 참조하여 하우징의 우측에 배치된 제 3 그룹에 대해 살펴보면, 제 1 및 제 2 조명블록(108d, 108e)은 각각 틸트값이 62°로 기울어지게 형성된 경사면에 장착되고, 제 3 조명블록(108f)은 틸트값이 44°로 기울어지게 형성된 경사면에 장착된다. 또한, 제 1 조명블록(108d)은 원형인 조명부(108)의 기준 지점으로부터 오리엔트값이 27°인 지점에 위치하며, 제 2 조명블록(108e)은 원형인 조명부(108)의 기준 지점으로부터 오리엔트값이 40°인 지점에 위치하며, 제 3 조명블록(108f)은 원형인 조명부(108)의 기준 지점으로부터 오리엔트값이 21°인 지점에 위치한다. 이때, 제 1 및 제 2 조명블록(108d, 108e)은 각 LED 램프에 25°의 각도를 갖는 다이오드 렌즈를 구비하며, 제 3 조명블록(108f)은 LED 램프에 42°의 각도를 갖는 다이오드 렌즈를 구비한다.For example, referring to FIG. 6C, referring to the third group disposed on the right side of the housing, the first and second lighting blocks 108d and 108e are mounted on the inclined surfaces formed with the tilt values inclined at 62 °, respectively. 3
마찬가지로, 하우징의 좌측에 배치된 제 7 그룹에 대해 살펴보면, 제 1 조명블록(108n)은 틸트값이 72°로 기울어지게 형성된 경사면에 장착되고, 제 2 조명블록(108o)은 틸트값이 70°로 기울어지게 형성된 경사면에 장착되고, 제 3 조명블록(108p)은 틸트값이 60°로 기울어지게 형성된 경사면에 장착된다. 또한, 제 1 조명블록(108n)은 원형인 조명부(108)의 기준 지점으로부터 오리엔트값이 158°인 지점에 위치하며, 제 2 조명블록(108o)은 원형인 조명부(108)의 기준 지점으로부터 오리엔트값이 155°인 지점에 위치하며, 제 3 조명블록(108p)은 원형인 조명부(108)의 기준 지점으로부터 오리엔트값이 140°인 지점에 위치한다. 이때, 제 1 내지 제 3 조명블록(108n 내지 108p)은 LED 램프에 25°의 각도를 갖는 다이오드 렌즈를 구비한다.Similarly, with reference to the seventh group disposed on the left side of the housing, the
이러한 제 3 및 제 7 그룹의 각 LED 램프는 틸트값, 오리엔트값 및 다이오드 렌즈의 퍼짐 각도에 따라 시야 각도가 설정되며, 이는 도로 안전을 위한 시야 각도 범위 내에 포함된다. Each of these LED lamps of the third and seventh group is set according to the tilt value, the orient value and the spreading angle of the diode lens, which is included in the viewing angle range for road safety.
이와 같이, 조명부(108)의 각 그룹은 제 3 및 제 7 그룹에 대해 설명한 바와 같이 각기 소정의 시야 각도를 갖도록 설정되며, 이에 대한 자세한 설명은 당업자라면 쉽게 이해할 수 있으므로 생략하기로 한다.As described above, each group of the
한편, 조명부(108)는 하우징 좌우측에 배치되는 각 그룹의 조명블록에 대한 틸트값을 설정하여 비대칭형 배광구조를 형성한다.On the other hand, the
특히, 조명부(108)는 우측 제 3 그룹과 그에 대응하는 좌측 제 7 그룹의 조명블록에 대한 틸트값을 상이하게 설정함으로써 노면에 좌우측 비대칭 배광구조를 형성한다(도 6d 참조). 이때, 조명블록의 틸트값이 커질수록 노면과 평행한 수평선을 기준으로 기울어진 정도가 커지므로, 조명블록의 LED 램프의 빛은 조명블록의 틸트값이 커질수록 수평선에 거의 평행한 상태가 된다. 다시 말하면, 조명블록의 LED 램프는 조명블록의 틸트값이 커질수록 빛을 멀리 조사할 수 있다. 다만, 도 6d에서는 편의상 LED 램프의 다이오드 렌즈에 의한 빛의 퍼짐, 오리엔트값에 의한 LED 램프의 정밀한 배치상태에 대해 반영하지 않고 설명하기로 한다.In particular, the
이에 따라, 우측 제 3 그룹은 좌측 노면을 조사하여 가로등(100)의 후면배광을 형성하며, 좌측 제 7 그룹은 우측 노면을 조사하여 가로등(100)의 전면배광을 형성한다. 이때, 우측 제 3 그룹은 제 1 조명블록(108d)의 틸트값이 62°, 제 2 조명블록(108e)의 틸트값이 62°, 제 3 조명블록(108f)의 틸트값이 44°이며, 좌측 제 7 그룹은 제 1 조명블록(108n)의 틸트값이 72°, 제 2 조명블록(108o)의 틸트값이 70°, 제 3 조명블록(108p)의 틸트값이 60°이다. Accordingly, the right third group irradiates the left road surface to form the rear light distribution of the
이와 같이 도로의 우측영역(즉, 전면배광 영역)에 빛을 조사하는 좌측 제 7 그룹은 도로의 좌측영역(즉, 후면배광 영역)에 빛을 조사하는 우측 제 3 그룹에 비해 상대적으로 틸트값이 크다. 이는 결과적으로 도로의 우측영역이 도로의 좌측영역에 비해 LED 램프의 빛을 멀리 조사함으로써 차량의 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 배광구조를 구현한다.As described above, the seventh group on the left that irradiates light to the right side of the road (ie, the front light distribution area) has a tilt value relatively higher than that of the third group to the right that irradiates light on the left area (ie, the back light distribution area) of the road. Big. As a result, the right area of the road irradiates the light of the LED lamp farther than the left area of the road, thereby realizing a light distribution structure biased to the front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle.
도 6e에 도시된 바와 같이, 조명부(108)는 가로등(100)의 우측영역[즉, 가로등(100)에 의한 전면배광 영역]과 인접 가로등(101)의 좌측영역[즉, 인접 가로등(101)에 의한 후면배광 영역] 각각에 대해 좌우 비대칭으로 광량을 편중하여 비대칭 배광곡선을 형성한다. As shown in FIG. 6E, the
여기서, 조명부(108)의 배광곡선은 0°~180° 범위에 분포하며, 우측영역이 90°~180°이고 좌측영역은 0°~90°에 해당한다. 이때, 조명부(108)는 최대 칸델라(candela)가 4247㏅이며, 최대 칸델라의 수직 각도가 67.5°이다. 또한, 도로의 우측영역에 나타나는 전면배광은 160°~170°에서 최대 빛의 세기(즉, 4247㏅)를 나타내며, 도로의 좌측영역에 나타나는 후면배광은 40°~50°에서 최대 빛의 세기(즉, 3186㏅)를 나타낸다.Here, the light distribution curve of the
상기와 같은 조명부(108)를 가로등(100, 101)에 적용하는 경우는, 도 6f와 같은 도로의 배광분포가 나타난다. 도 6f는 가로등(100)의 전면배광에 대한 배광곡선에 대한 분포와 인접 가로등(101)의 후면배광에 대한 배광곡선에 대한 분포를 나타낸다. 이때, 가로등(100)과 인접 가로등(101) 간의 거리는 24m이고 각각의 높이는 5m이며, 각 차선의 폭은 3.5m이다. When the
가로등(100)은 전면배광이 편중된 형태의 배광구조를 가지며, 그에 따라 인접 가로등(101)의 좌측영역 즉, 후면배광 영역의 휘도가 높아지도록 광량을 집중하여 균제도를 높게 한다. 즉, 도 6f에서는 도로의 우측영역과 좌측영역에 걸쳐 평균 휘도의 분포 곡선이 끊어지지 않고 연결되어 있어 평균 휘도가 도로 전반에 균일하게 나타나고 있음을 알 수 있다.The
도 7a는 도 6a의 조명부에 대한 제 1 변형예에 대한 설명도이다.FIG. 7A is an explanatory diagram of a first modification of the lighting unit of FIG. 6A. FIG.
도 7a에 도시된 바와 같이, 조명부(108)는 도로의 배광을 형성하는 좌우측의 LED 램프의 개수를 상이하게 배치하여 비대칭 배광구조를 구현한다. 즉, 조명부(108)는 좌측 LED 램프의 개수를 우측 LED 램프의 개수보다 많은 수를 배치함에 따라, 좌우측 LED 램프 세기의 비대칭에 의해 도로의 우측영역(즉, 전면배광 영역)에 광을 편중시켜 비대칭 배광구조를 구현한다.As shown in FIG. 7A, the
도 7b는 도 6a의 조명부에 대한 제 2 변형예에 대한 설명도이다.FIG. 7B is an explanatory diagram of a second modification of the lighting unit of FIG. 6A.
도 7b에 도시된 바와 같이, 조명부(108)는 좌우측의 LED 램프의 빛의 퍼짐 정도가 다른 다이오드 렌즈를 이용하여 비대칭 배광구조를 구현한다. 즉, 조명부(108)는 좌측 LED 램프에 빛의 퍼짐 각도가 넓은 다이오드 렌즈를 이용하고, 우측 LED 램프에 빛의 퍼짐 각도가 좁은 다이오드 렌즈를 이용함에 따라, 좌우측 LED 램프의 퍼짐 정도의 비대칭에 의해 도로의 우측영역(즉, 전면배광 영역)에 광을 편중시켜 비대칭 배광구조를 구현한다.As shown in FIG. 7B, the
도 7c는 도 6a의 조명부에 대한 제 3 변형예에 대한 설명도이다.FIG. 7C is an explanatory diagram of a third modification of the lighting unit of FIG. 6A. FIG.
도 7c에 도시된 바와 같이, 조명부(108)는 좌우측의 LED 램프에 인가되는 전류의 세기를 상이하게 조정하여 비대칭 배광구조를 구현한다. 즉, 조명부(108)는 좌측 LED 램프에 인가되는 전류량을 우측 LED 램프에 인가되는 전류량보다 크게 설정함에 따라, 좌우측 LED 램프 세기의 비대칭에 의해 도로의 우측영역(즉, 전면배광 영역)에 광을 편중시켜 비대칭 배광구조를 구현한다.As shown in FIG. 7C, the
도 7d는 도 6a의 조명부에 대한 제 4 변형예에 대한 설명도이다.FIG. 7D is an explanatory diagram of a fourth modification of the lighting unit of FIG. 6A.
도 7d에 도시된 바와 같이, 조명부(108)는 LED 램프에 서로 상이한 반사각으로 설정된 리플렉터(reflector)를 장착하여 비대칭 배광구조를 구현한다. 즉, 조명부(108)는 좌우측 LED 램프에 반사각도가 상이한 리플렉터를 장착함에 따라, 좌우측 LED 램프의 퍼짐 정도에 의해 도로의 우측영역(즉, 전면배광 영역)에 광을 편중시켜 비대칭 배광구조를 구현한다. 도 7d에서는 일측에만 리플렉터를 장착한 구조를 나타내며, 이에 한정되지 않는다.As shown in FIG. 7D, the
도 8a 및 도 8b는 도로에 대칭 및 비대칭 배광구조를 갖는 가로등을 적용한 경우의 평균휘도에 대한 분포도이다. 도 8a 및 도 8b는 가로등(100)의 전면배광에 대한 배광곡선에 대한 분포와 인접 가로등(101)의 후면배광에 대한 배광곡선에 대한 분포를 나타낸다. 이때, 가로등(100)과 인접 가로등(101) 간의 거리는 24m이고 각각의 높이는 5m이며, 각 차선의 폭은 3.5m이다.8A and 8B are distribution charts of average luminance when a street lamp having a symmetrical and asymmetric light distribution structure is applied to a road. 8A and 8B illustrate distributions of light distribution curves for front light distribution of the
먼저, 도 8a를 참조하여 도로에 대칭 배광구조를 갖는 가로등(100,101)을 설치한 경우에 대하여 설명한다. 가로등(100)의 우측영역[즉, 가로등(100)에 의한 전면배광 영역]은 도로를 따라 넓은 영역에 걸쳐 밝은 영역이 고르게 분포하며, 인접 가로등(101)의 좌측영역[즉, 인접 가로등(101)에 의한 후면배광 영역]은 도로를 따라 좁은 영역에 한정적으로 밝은 영역이 분포하고 있다. 이때, 가로등(100) 및 인접 가로등(101)을 통해 형성되는 평균휘도 분포곡선은 서로 연결되지 않고 끊어져 있다. 이와 같이, 가로등(100)의 우측영역은 밝은 영역이 형성되고, 인접 가로등(101)의 좌측영역은 어두운 영역이 형성된다. 이는 대칭 배광구조를 갖는 가로등(100, 101)에 의한 도로 조명을 구현할 경우에 낮은 수준의 균제도를 나타내고 있음을 알 수 있다. 이에 따라, 운전자는 밝은 영역과 어두운 영역이 교대로 반복되는 지브라 패턴을 보게 된다.First, a case in which
다음으로, 도 8b를 참조하여 도로에 비대칭 배광구조를 갖는 가로등(100,101)을 설치한 경우에 대하여 설명한다. 가로등(100) 및 인접 가로등(101)을 통해 형성되는 평균휘도 분포곡선은 서로 연결되어, 가로등(100)의 우측영역[즉, 가로등(100)에 의한 전면배광 영역]부터 인접 가로등(101)의 좌측영역[즉, 인접 가로등(101)에 의한 후면배광 영역]에 걸쳐 도로를 따라 폭넓게 밝은 영역이 고르게 분포한다. 이때, 가로등(100)은 전면배광에 편중함에 따라 인접 가로등(101)의 좌측영역에 형성된 어두운 영역에 대해 광량을 집중하는데, 이를 통해 인접 가로등(101)의 후면배광 영역을 보완하여 지브라 패턴 없이 균일한 도로 조명을 제공한다. 이에 따라, 운전자는 밝은 영역과 어두운 영역이 교대로 반복되지 않고 전반적으로 균일한 밝기의 도로상태를 보게 된다.Next, a case in which
이하, 도 8a 및 도 8b의 배광구조에 따른 차이를 하기 표 1의 수치상 비교를 통해 설명한다. 이때, 가로등(100)과 인접 가로등(101) 간의 거리는 24m이고, 각 차선의 폭은 3.5m이므로 1 및 2차선의 전체 폭은 7m이다. 아울러, 대칭 배광구조에서 도로의 평균조도는 15.52㏓이고, 비대칭 배광구조에서 도로의 평균조도는 15.30㏓이다.Hereinafter, the difference according to the light distribution structure of FIGS. 8A and 8B will be described through numerical comparison of Table 1 below. At this time, the distance between the
여기서, 대칭 배광구조의 경우 도로에 떨어지는 광량은 2607.36㏐(=15.52×24×7)이며, 비대칭 배광구조의 경우 도로에 떨어지는 광량은 2570.4㏐(=15.30×24×7)이다.Here, in the symmetric light distribution structure, the amount of light falling on the road is 2607.36 ㏐ (= 15.52 × 24 × 7), and in the case of the asymmetric light distribution structure, the amount of light falling on the road is 2570.4 ㏐ (= 15.30 × 24 × 7).
상기 표 1과 같이, 비대칭 배광구조의 경우는 대칭 배광구조의 경우에 비해 도로에 떨어지는 광량이 작지만 각 차선별 평균휘도가 더 높게 나타난다[즉, 1차선의 경우 0.83(대칭)<0.96(비대칭)이고, 2차선의 경우 0.73(대칭)<0.74(비대칭)]. 이는 운전자가 도로를 바라볼 때 비대칭 배광구조의 경우에 대칭 배광구조에 비해 더 밝게 느끼는 것을 의미한다.As shown in Table 1, in the case of the asymmetric light distribution structure, the amount of light falling on the road is smaller than in the case of the symmetric light distribution structure, but the average luminance of each lane is higher (that is, 0.83 (symmetrical) <0.96 (asymmetrical) in each lane). 0.72 (symmetrical) <0.74 (asymmetrical) for the second lane. This means that the driver feels brighter than the symmetric light distribution structure in the case of the asymmetric light distribution structure when looking at the road.
도 9a는 비대칭 배광구조에서 비대칭 정도에 따른 광량 절약 효율을 나타낸 그래프이다. 여기서, 가로등의 높이는 10m, 가로등과 인접 가로등 간의 거리는 30m, 1 및 2 차선에 대한 도로의 폭은 7m이다. 9A is a graph showing light saving efficiency according to asymmetry in an asymmetric light distribution structure. Here, the height of the lamppost is 10m, the distance between the lamppost and the adjacent lamppost is 30m, and the width of the road for 1 and 2 lanes is 7m.
먼저, 대칭 배광구조의 경우에는 차량의 진행방향에 대해 전면배광과 후면배광의 비대칭 정도가 50:50이며, 이때 광량 절약 효율은 0%이다.First, in the case of the symmetric light distribution structure, the asymmetry of the front and rear light distributions is 50:50 with respect to the traveling direction of the vehicle, and the light quantity saving efficiency is 0%.
이에 반해, 비대칭 배광 구조의 경우에는 전면배광과 후면배광의 비대칭 정도가 커질수록 광량 절약 효율이 증가한다. 구체적으로, 도 9a에서 전면배광과 후면배광의 비대칭 정도가 40:60일 때 광량 절약 효율이 12.7%이고, 전면배광과 후면배광의 비대칭 정도가 30:70일 때 광량 절약 효율이 21.2%이고, 전면배광과 후면배광의 비대칭 정도가 20:80일 때 광량 절약 효율이 29.7%이고, 전면배광과 후면배광의 비대칭 정도가 10:90일 때 광량 절약 효율이 35.3%이다.On the other hand, in the case of the asymmetric light distribution structure, the light quantity saving efficiency increases as the degree of asymmetry of the front and rear light distribution increases. Specifically, in FIG. 9A, when the asymmetry of the front and back light distribution is 40:60, the light saving efficiency is 12.7%, and when the asymmetry of the front and back light distribution is 30:70, the light saving efficiency is 21.2%. When the asymmetry of the front and back distribution is 20:80, the light saving efficiency is 29.7%. When the asymmetry of the front and rear distribution is 10:90, the light saving efficiency is 35.3%.
도 9b는 비대칭 배광구조에서 가로등과 인접 가로등과의 간격에 따라 필요한 광량을 나타낸 그래프이다. 여기서, 가로등의 높이는 10m, 1 및 2 차선에 대한 도로의 폭은 7m이다. 이때, 가로등과 인접 가로등과의 간격은 30m, 40m 및 50m이다.9B is a graph showing the amount of light required according to the distance between the street lamp and the adjacent street lamp in the asymmetric light distribution structure. Here, the height of the street lamp is 10 m, and the width of the road for one and two lanes is 7 m. At this time, the distance between the street light and the adjacent street light is 30m, 40m and 50m.
도 9b에 도시된 바와 같이, 전면배광에 편중된 비대칭 배광구조의 경우는 후면배광에 편중된 비대칭 배광구조에 비해 동일 조건의 도로 환경이라도 필요한 광량이 작다. 이때, 후면배광에 편중된 비대칭 배광구조의 경우에는 대칭 배광구조를 적용한 경우(즉, 비대칭 정도 50% : 50%)보다 더 많은 광량이 필요하다. As shown in FIG. 9B, in the case of the asymmetric light distribution structure biased to the front light distribution, the required amount of light is small even in the road environment under the same conditions as compared to the asymmetric light distribution structure biased to the rear light distribution. At this time, in the case of the asymmetric light distribution structure biased to the rear light distribution, more light quantity is required than when the symmetric light distribution structure is applied (that is, the degree of asymmetry 50%: 50%).
이와 같이 전면배광에 편중된 비대칭 배광구조를 도로에 적용하는 경우는 후면배광에 비해 필요한 광량이 낮더라도 동일 조건의 도로환경에 적합한 도로 조명을 제공함으로써 도로 조명에 있어 효율을 향상시킬 수 있다.As such, when the asymmetric light distribution structure biased to the front light distribution is applied to the road, even if the amount of light required is lower than that of the rear light distribution, it is possible to improve the efficiency in the road lighting by providing road lighting suitable for the road environment under the same conditions.
또한, 도로 조명에 필요한 광량은 인접 가로등과의 간격이 가까울수록 작다. 이때, 전면배광에 편중된 비대칭 구조에서 비대칭 정도가 커질수록, 가로등과 인접 가로등과의 간격에 대해 도로 조명에 필요한 광량은 그 차이가 줄어든다.In addition, the amount of light required for road lighting is smaller as the distance from the adjacent street light becomes closer. At this time, as the degree of asymmetry increases in the asymmetric structure biased to the front light distribution, the amount of light required for road lighting with respect to the distance between the street light and the adjacent street light decreases.
도 9c는 비대칭 배광구조에서 가로등의 높이에 따라 필요한 광량을 나타낸 그래프이다. 여기서, 1 및 2 차선에 대한 도로의 폭은 7m이다. 이때, 가로등과 인접 가로등과의 간격은 30m이다.Figure 9c is a graph showing the amount of light required according to the height of the street light in the asymmetric light distribution structure. Here, the width of the road for one and two lanes is 7 m. At this time, the distance between the street light and the adjacent street light is 30m.
도 9c에 도시된 바와 같이, 도로 조명에 필요한 광량은 가로등의 높이가 높을수록 높다. 이때, 전면배광에 편중된 비대칭 구조에서 비대칭 정도가 커질수록, 가로등의 높이에 대해 도로 조명에 필요한 광량은 그 차이가 줄어든다.As shown in FIG. 9C, the amount of light required for road lighting is higher as the height of the street light increases. In this case, as the degree of asymmetry increases in the asymmetric structure biased to the front light distribution, the amount of light required for road lighting with respect to the height of the street light decreases.
상기한 실시예 설명에서는 LED 램프와 같은 다수 광원을 사용한 조명부를 구비한 가로등을 예시하였으나, 전면배광에 편중된 비대칭 구조의 배광곡선을 구현할 수 있는 등기구라면 광원이나 하우징 구조에 관계없이 단일의 광원을 사용한 것도 본 발명에 적용할 수 있다.In the above description of the embodiment, a street lamp having a lighting unit using a plurality of light sources such as an LED lamp is illustrated, but a luminaire capable of realizing an asymmetric light distribution curve biased to front light distribution may be a single light source regardless of the light source or housing structure. What is used can also be applied to the present invention.
이에 따라, 본 발명은 도로표면의 반사율을 고려하여 광량대비 휘도효율(즉, 등기구로부터 나오는 광량대비 운전자가 직접 도로의 밝은 정도를 보는 비율)을 향상할 수 있다.Accordingly, the present invention can improve the luminance efficiency (that is, the ratio of the driver directly seeing the brightness of the road to the light amount coming from the luminaire) in consideration of the reflectance of the road surface.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.
100: 가로등 101: 인접 가로등
104: 지주 106: 암
108: 조명부 112: 차량100: street light 101: adjacent street light
104: prop 106: cancer
108: lighting unit 112: vehicle
Claims (19)
상기 조명부는, 다수의 광원을 포함하며, 차량의 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 전면배광 영역과 후면배광 영역을 조사하기 위한 광원의 개수를 상이하게 탑재하는 것을 특징으로 하는 가로등.A street light including a lighting unit and a housing for accommodating the lighting unit,
The lighting unit includes a plurality of light sources and differently mounts the number of light sources for irradiating the front light distribution area and the rear light distribution area so as to have an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle. Street lamp made.
상기 조명부는, 다수의 광원을 포함하며, 차량의 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 전면배광 영역과 후면배광 영역을 조사하기 위한 광원에 적용된 다이오드 렌즈의 퍼짐 각도를 상이하게 설정하는 것을 특징으로 하는 가로등.A street light including a lighting unit and a housing for accommodating the lighting unit,
The lighting unit includes a plurality of light sources, and in order to have an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle, the spread angle of the diode lens applied to the light source for irradiating the front light distribution area and the rear light distribution area is different. Street light, characterized in that the setting.
상기 조명부는, 다수의 광원을 포함하며, 차량의 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 전면배광 영역과 후면배광 영역을 조사하기 위한 광원에 인가되는 전류량을 상이하게 설정하는 것을 특징으로 하는 가로등.A street light including a lighting unit and a housing for accommodating the lighting unit,
The lighting unit includes a plurality of light sources and differently sets an amount of current applied to the light source for irradiating the front light distribution area and the rear light distribution area so as to have an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle. Street light characterized in that.
상기 다수의 가로등을 통해 도로에 빛을 조사하여 각각의 가로등을 기준으로 차량 진행 방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광을 구현하는 단계를 포함하는 가로등의 도로 조명 방법으로서,
상기 다수의 가로등 각각은, 다수의 광원을 포함하며, 차량의 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 전면배광 영역과 후면배광 영역을 조사하기 위한 광원의 개수를 상이하게 탑재하는 것을 특징으로 하는 가로등의 도로 조명 방법.Disposing a plurality of street lights having an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the vehicle traveling direction at uniform intervals; And
A road lighting method of a street lamp comprising the step of irradiating light on the road through the plurality of street lights to implement asymmetric light distribution biased to the front light distribution with respect to the vehicle travel direction based on each street light,
Each of the plurality of street lights includes a plurality of light sources, and different numbers of light sources for irradiating the front light distribution area and the rear light distribution area to have an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle. Road lighting method of the street light characterized in that.
상기 다수의 가로등을 통해 도로에 빛을 조사하여 각각의 가로등을 기준으로 차량 진행 방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광을 구현하는 단계를 포함하는 가로등의 도로 조명 방법으로서,
상기 다수의 가로등 각각은, 다수의 광원을 포함하며, 차량의 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 전면배광 영역과 후면배광 영역을 조사하기 위한 광원에 적용된 다이오드 렌즈의 퍼짐 각도를 상이하게 설정하는 것을 특징으로 하는 가로등의 도로 조명 방법.Disposing a plurality of street lights having an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the vehicle traveling direction at uniform intervals; And
A road lighting method of a street lamp comprising the step of irradiating light on the road through the plurality of street lights to implement asymmetric light distribution biased to the front light distribution with respect to the vehicle travel direction based on each street light,
Each of the plurality of street lamps includes a plurality of light sources, and in order to have an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the traveling direction of the vehicle, spreading of a diode lens applied to the light source for irradiating the front light distribution area and the rear light distribution area. The road lighting method of the street lamp, characterized in that the angle is set differently.
상기 다수의 가로등을 통해 도로에 빛을 조사하여 각각의 가로등을 기준으로 차량 진행 방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광을 구현하는 단계를 포함하는 가로등의 도로 조명 방법으로서,
상기 다수의 가로등 각각은, 다수의 광원을 포함하며, 차량의 진행방향에 대해 전면배광에 편중된 비대칭 배광곡선을 갖기 위해, 전면배광 영역과 후면배광 영역을 조사하기 위한 광원에 인가되는 전류량을 상이하게 설정하는 것을 특징으로 하는 가로등의 도로 조명 방법.Disposing a plurality of street lights having an asymmetric light distribution curve biased to the front light distribution with respect to the vehicle traveling direction at uniform intervals; And
A road lighting method of a street lamp comprising the step of irradiating light on the road through the plurality of street lights to implement asymmetric light distribution biased to the front light distribution with respect to the vehicle travel direction based on each street light,
Each of the plurality of street lamps includes a plurality of light sources, and in order to have an asymmetric light distribution curve biased to front light distribution with respect to a traveling direction of the vehicle, different amounts of current applied to the light source for irradiating the front light distribution area and the rear light distribution area. Road lighting method of the street light characterized in that the setting.
상기 다수의 가로등 각각은, 광원이 LED 램프인 것을 특징으로 하는 가로등의 도로 조명 방법.The method according to any one of claims 9, 12, 13,
Each of the plurality of street lights, the light source is a LED lamp road lighting method characterized in that the LED lamp.
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